Med en helt ny metode for å se på vev i en levende celle, har en gruppe forskere ved Karolinska Institutet i Stockholm klart å ta ekstremt høyoppløste og nøyaktige bilde av hudens ytterste lag – hornlaget.

Dermed avslører de den hittil ukjente oppbygningen av denne beskyttende hudbarrieren. Funnene viser et svært robust og nærmest ugjennomtrengelig hudlag, som samtidig er ekstremt fleksibelt.

Det å kjenne til hvordan hornlaget slipper gjennom ulike stoffer, og fungerer på molekylnivå, åpner døren for i stor skala å kunne gi legemidler gjennom huden, i stedet for i piller og sprøyter, ifølge en pressemelding fra Karolinska.

Hjertekrem på brystet?

Hornlaget består av døde hudceller og fettstoffer. Det visste forskerne fra før. Det som ikke har vært kjent før nå er detaljene i oppbygningen, hvordan fettstoffene er organisert og hvordan hornlaget fungerer på molekylnivå. Hvordan kan det for eksempel både være så tett og så tøyelig?

Lars Norlén er forsker ved enheten for dermatologi og venereologi ved Karolinska Institutet. Han har arbeidet med å knekke hornlagets kode i 20 år.

Etter å ha kartlagt det, håper han og kollegaene å kunne lage en nøyaktig datasimuleringsmodell av huden der de kan studere hvordan ulike stoffer interagerer med fettstoffene i hornlaget. Resultatene av simuleringene kan de deretter teste på levende organismer, og bruke til å spesiallage medisiner som klarer å trenge gjennom den tøffe barrieren.

Nærmest alle slags medisiner kan potensielt smøres på huden, fra antibiotika til insulin, ifølge forskerne. Om det vil ha noe å si hvor på kroppen man smører medisinen, vil kunne variere med hva man skal behandle, mener Norlén.

- Hjertet ligger ganske dypt, så her kan man tenke seg at det kanskje ikke ville være ideelt å smøre hjertemedisin på området over hjertet. Men for eksempel krefttilfeller som ligger i huden, eller tett opptil huden, kan man tenke seg at man kan påføre legemiddelet lokalt på stedet sykdommen sitter, sier han.

Vil gi færre bivirkninger

Fordelene ved å ta medisin gjennom huden vil være flere, ifølge Norlén. Blant annet vil dosen ankomme kroppens indre i en jevnere strøm enn gjennom sprøyter og piller.

I tillegg vil det være lettere å få doseringen riktig fordi medisinen i hovedsak ikke går gjennom leveren og metabolismesystemet. Dette luker også vekk risikoen for feildosering som kan skje fordi mennesker, og særlig syke og eldre, har forskjellige tilstander i for eksempel leveren.

I motsetning til de indre organene, er hornlaget ganske likt for alle med frisk hud, ifølge Norlén.

- Hele balansen av stoffer i kroppen avhenger av dette beskyttende laget, og grunnen til at det finnes liv på land er at et vesen dannet nettopp denne strukturen. Vi ser den samme strukturen hos alle virveldyr - det er nesten helt likt. Vi forutsetter at det er mye mindre ulikheter i dette laget fra individ til individ, enn det er ulikheter i lever og tarm.

Nikotinplaster og østrogenplaster

Det finnes allerede noen legemidler som tilføres gjennom huden, som er utviklet ved å teste empirisk hva som går gjennom barrieren og hva som ikke gjør det.

Eksempler er smertelindrende kremer, nikotinplaster og østrogenplaster. De to sistnevnte er veldig like i sin kjemiske struktur, og er optimalisert for nettopp å trenge igjennom barrieren, forteller Norlén.

- De har en vannløselighet som er omtrent 50-50 av vann og fett. Men selv om de er optimalisert for å komme seg gjennom hornlaget, kommer bare noen prosent av medikamentet gjennom. Det at dette klarer å trenge gjennom barrieren kommer av at man legger på så store doser, sier han.

Som stabler med knekkebrød

Til tv-programmet Gomorron Sverige beskrev Norlén oppbygningen av hornlaget som 20 lag med gammeldagse, runde Vasa-knekkebrød med smør mellom på alle kanter, som mørtel i en murvegg. Knekkebrødene illustrerte hudcellene i laget, mens smøret illustrerte fettstoffene.

- Knekkebrødmetaforen for hvordan disse cellene er, er god. Cellene er veldig flate og dessuten er de harde – de består nesten bare av hornstoffet keratin, som er det sterkeste proteinet vi har i naturen.

Knekkebrød-med-smør-metaforen gir et bilde av hvor sterkt og samtidig fleksibelt hornlaget er, mener Norlén.

- Det fine med å sammenligne fettet som omgir cellene med smør, er at du kan se for deg hva som skjer dersom du legger to knekkebrød mot hverandre med smør mellom. Det blir vanskelig å dra dem fra hverandre, men du kan enkelt gli dem i fra side til side. Slik er det også med lagene av celler i hornlaget. Hornlaget er svært robust, men samtidig veldig fleksibelt, og gjør at en frisk hud er myk og bøyelig.

Hysterisk kremkjemifrykt?

Huden er kroppens største organ - det er drakten som skiller vårt sårbare indre fra verden utenfor. Det kan samtidig være lett å tenke seg at det er sårbart og lett kan ta til seg alskens stoffer som vi forbrukere ikke vet så mye om, for eksempel fra hudkremer og hygieneartikler.

Men faktisk er det ytterste hudlaget – hornlaget - så robust at svært lite trenger gjennom, ifølge Norlén. Det er svært mye tettere enn en vanlig cellemembran.

Beskyttelsesbarrieren er så ugjennomtrengelig at det for de fleste er borkastet tid å være bekymret for stoffene som mange frykter, som parabener, og nanopartikler i solkremer, mener han.

- Jeg tror ikke man bør være så bekymret. Selv nanopartikler pleier å være oppmot 100 nanometer i størrelse, og selv om de hadde vært så små som 10 nanometer, hadde de fått problemer med å trenge gjennom denne hudbarrieren.

- Men det er alltid et spørsmål om dose – hvor mye man legger på og hvor lenge man lar det ligge der. Alt kan gå igjennom, selv en kamel om man venter lenge nok, selv om ventetiden ville være mye lenger enn et menneskes levetid.

Funn som tidligere har vært omtalt på forskning.no, tyder på at i alle fall parabener kan komme inn i blodet ditt.

• Les mer: Hudpleiekjemikalier havner i blodet ditt – og i Arktis

- Frykten er nok definitiv hysterisk, når det gjelder personer med frisk hud. Har man syk hud, er det derimot enn annen sak, sier Norlén.

Bedre medisiner til hudsyke?

Det er nemlig ikke alle som har et friskt hornlag. Det finnes de som har tilstander der det er skadet. De fleste av disse sykdommene er karakterisert av at hornlaget ikke er så tett som det er i frisk hud. Noen ganger klarer ikke kroppen å bygge hornlaget skikkelig.

Norlén mener den nye kartleggingen av hudlaget vil kunne gjøre det lettere å lage bedre medikamenter til personer som lider av disse hudtilstandene.

- Det er en viktig side av denne forskningen å kunne bidra til å bedre defekter i hornlaget. For eksempel kan man tenke seg at et alternativ er å smøre på en krem som har en lignende organisasjon av stoffer som hudbarrieren selv har – at man lager en krem som har de samme fysiologiske egenskapene som barrieren, og tilfører den syke huden dette, sier han.

- Hva med rynkekremer?

- Det finnes to typer rynker; de dype vanlige rynkene og de fine rynkene som eldre ofte får på grunn av tørr hud.

- De dype kan nok ikke påvirkes så mye, men de fine rynkene kan i aller høyeste grad påvirkes av tilstanden i barrieren, sier Norlén.

Vil kunne få nye bivirkninger

Lars Norlén er selv svært optimistisk til hva avdekkingen av hornlagets hemmeligheter vil kunne bringe med seg av framskritt.

Men selv om han har stor tro på at legemidler i kremform vil være mindre belastende for kroppen å ta inn, enn piller og injeksjoner, er han forberedt på at også disse vil kunne ha bivirkninger.

- Alt har bivirkninger, og vi kommer nok også til å oppdage nye bivirkninger i arbeidet med å utvikle legemidler som påføres gjennom huden.

- Men det er veldig vanskelig å si på forhånd hvilke disse vil være, sier Norlén til forskning.no

Referanse:

Artikkel om funnene på Dagens Medicin (svensk).

Norlén, L. m.fl. The Human Skin Barrier Is Organized as Stacked Bilayers of Fully Extended Ceramides with Cholesterol Molecules Associated with the Ceramide Sphingoid Moiety. Journal of Investigative Dermatology, 26.april 2012.